量子重力理论推进！物理学家成功用超导磁阱测出迄今最小质量重力

管辖宇宙大尺度结构的重力听起来很强大，但它进入微观世界也一筹莫展，量子尺度下甚至看起来根本不存在，科学家百年来一直试图整合拒绝统一的广义相对论与量子理论。现在，欧洲物理学家团队成功测出迄今已知最小质量的重力现象，让我们离两种理论的界限更进一步。

描述重力的广义相对论统辖着大尺度结构，如行星、太阳系、星系，然而重力交互作用从根本上来说很弱，只有在宏观尺度上才会显得突出，一进入微观世界（如分子、原子、电子）就会失效，因为随着质量越小、重力也越小，量子尺度下看起来甚至根本不存在重力，

也就是说，我们不知道在由量子效应主导的微观世界下，重力正发生什么事情，也不知道重力的量子相干效应是否变得明显，支配宏观宇宙的规则不适用于微观世界，必须改由量子论接手描述其他三种基本作用力。

令科学家懊恼的是，这两种理论百年来都接受过各种实验验证，各自强大又准确，偏偏两边也互不相容，即某些情况下广义相对论与量子理论不可能同时正确，因此科学界一直致力集两方理论于大成，也就是统合成“量子重力理论”。

若成功，我们就能简单解释从最小尺度到最大宇宙的一切，理清重力在量子尺度如何表现，可以帮助解决宇宙重大谜团，比如一切如何开始、黑洞内部发生什么事情。

最近，来自南安普敦大学、莱顿大学、CNR IFN 的物理学家们成功测量有史以来最小质量明显的重力，让我们更接近经典物理学与量子物理学界限，也更进一步理解广义相对论、量子理论如何协调工作。

在这项新量子实验中，团队于低温恒温器（cryostat）放置一个宽度不足 1 毫米、仅重 0.43 毫克的物体，悬浮在由钽制成、温度零下 273℃ 的磁阱中，以超导量子干涉仪（SQUID）测量磁阱之间的引力耦合，最终成功测得该悬浮微粒重力为 30 阿牛顿（aN），或者说 0.00000000000000003 牛顿（N）。

研究人员表示，这项实验为量子重力理论指引了前进方向，将帮助我们解开从最小粒子到宏观宇宙结构的更多奥秘，超越经典物理学理解重力本质。

新论文发表在《Science Advances》期刊。